JP2004072701A - データの伝送方法 - Google Patents

Abstract

【目的】無線通信においてデータ伝送の信頼性を高めるデータ伝送方法を提示する。
【構成】振幅変調される搬送波において、測定される変調区間の期間の修正が行われる。更に修正により、変調区間の期間が小さくされ、データ転送率が高められるか、データ転送率が伝送条件に適合される。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、基地局とトランスポンダとの間でデータを伝送する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような方法は欧州特許出願公告第４７３５６９号明細書から公知である。この場合振幅変調される搬送波により、デイジタルデータが基地局と受動トランスポンダとの間で交換される。データ語の個々のビツトは、電磁界が付勢されている期間と、電磁界が消勢されている（フイールドギヤツプ）期間とから成り、フイールドギヤツプは２つの順次に続くビツトの間の分離器として役立つ。ビツトの重みは、電磁界が付勢されている時間の長さから求められる。更に受動装置では、搬送電磁界から吸収変調によりトランスポンダ用エネルギが発生される。
【０００３】
一般にトランスポンダの範囲におけるデータ伝送方法は、識別を行い、このため特殊なデータを読取るか又はトランスポンダに記憶し、また認証過程又は衝突防止過程を実施するために利用される。こうして自動車の分野における使用の際、認証過程は、基地局とトランスポンダの間で約１００ｍｓの期間内に終了され、それにより使用者が遅れに気づかないようにせねばならない。このため短い期間内に、搬送波により多数のデータ語が伝送されねばならず、その際受動トランスポンダの範囲において、変調方法として特に振幅変調又はパルス幅変調（ＰＷＭ）が使用される。トランスポンダと基地局との間におけるデータ伝送の基礎を形成するデータプロコトルは、とりわけデータビツト毎に多数の重みを定義し、振幅の変調指数により符号化されるデータビツトの重みとは異なり、ＰＷＭで符号化される搬送波では、データビツトの重みは変調区間の期間のみによって定義されている。ＰＷＭで符号化される搬送波では、変調区間の期間により、例えばそれぞれの受信コイルの振動開始挙動及び振動終了挙動のように異なる通信条件が考慮される。更に個々の変調区間は、データビツトの重みの一義的な対応を行うため、中間範囲により分離されている。受信機において検出される変調区間の期間が中間範囲にあると、読取り誤差が送信機へ戻り通報され、送信機により対応するデータ語が反覆される。特に不利な受信条件の場合、変調区間の小さすぎるか又は大きすぎる期間が測定され、それによりデータビツトの誤った重みが求められることによって、別の種類の誤差が現われる。この読取り誤差は検査総和によって知られる。
【０００４】
今までの方法の欠点は、データ転送率が読取り誤差により減少されることである。時間臨界的な使用の場合これは、認証の際更に増大する安全性要求のある場合、有害と認められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、無線通信においてデータ伝送の信頼性を高めるデータ伝送方法を提示することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によればこの課題は、請求項１の特徴を持つ方法によって解決される。有害な実施形態が従属請求項の対象である。
【０００７】
これによれば、本発明の本質は、基地局とトランスポンダとの間における無接点通信の際、受信される信号の長さを、計算される修正値により変化することにある。このため振幅変調によりデータビツトが変調される電磁搬送波において、少なくとも１つのデータビツトの変調区間の期間が求められて、目標値と比較され、変調区間の期間の実際値と目標値との偏差から、修正値が計算され、この修正値により、次のデータビツトの変調区間の期間の実際値が修正される。
【０００８】
この新しい方法の利点は、修正により、伝送状態に対する変調区間の期間の依存性が減少されることによって、基地局とトランスポンダとの間のデータ伝送の信頼性が高められることである。特に変調区間の測定される期間が中間範囲にある読取り誤差が著しく減少される。なぜならば、振幅の変化により受信コイルに生じる区間期間の増大が補償されるからである。更にデータプロコトルにおいて定義されるデータビツト用変調区間の期間の減少、及び個々のデータビツトの間隔の減少によって、データ転送率が高められる。更にＰＷＭで符号化される搬送波において、測定される変調区間の小さすぎるか又は大きすぎる期間により、例えば不利な受信状態において１つ又は複数のデータビツトの重みが誤って求められる確率が減少する。ＰＷＭで符号化される搬送波に対して、データ転送率が高められる。なぜならば、中間範囲の大きさのほかに、プロコトルにおいて指定される変調区間の期間も、データビツトの個々の重みに対して減少され、データ転送率の増大がデータビツトの重みに比例し、即ちｎ倍の重みでは特に大きい。更に修正値の大きさは搬送波の変調指数の大きさに比例し、即ちＰＷＭで符号化される搬送波に対して特に高い。更に修正値の大きさは受信条件に関係し、即ち受信コイルの振動は開始挙動及び振動終了挙動、及び搬送波が検出される閾値より上の閾値の大きさに関係する。
【０００９】
出願人の研究の結果、修正値の計算がデータ伝送の始めに例えば所定の重みの検査ビツトにより行われると、特に有利なことがわかった。全データ伝送中に通信状態が僅かしか変化しない限り、修正値を１回求めれば充分である。トランスポンダと基地局との間の通信条件が変化すると、データ伝送中に数回、又は特に速い変化の場合データ列中に数回修正値を求めるのが有利である。これにより、通信条件の速い変化の場合ににも、信頼性のあるデータ伝送が保証される。
【００１０】
方法の別の展開において、受動トランスポンダでは、修正値の計算がトランスポンダにおいてのみ行われると有利である。なぜならば、受動トランスポンダでは、応答信号の返送のため、基地局により付勢される搬送波電磁界の負荷変調が行われ、それにより基地局のコイルにおいてにおい得られる振幅変化が非常に小さいが、これとは異なり、トランスポンダのコイルにおける振幅は、基地局の変調指数に応じて著しく変化し、ＰＷＭで符号化される搬送波において特に大きいからである。なぜならば、一般に変調指数は０％と１００％の間で変化するからである。
【００１１】
方法の展開において、変調区間の期間を求めるため、変調区間内にある搬送波のフイールドサイクルが、例えばカウンタにより数えられると特に有利である。測定されるフイールドサイクルの数と、例えばデータメモリに記憶されている目標値との差から、次の変調区間用の修正値が、僅かなハードウエア又はソフトウエア費用で求められる。特に受動トランスポンダに対してこれは、固有のエネルギ供給装置を欠くため非常に有利である。
【００１２】
方法の別の展開において、修正値の高さから、それぞれの伝送条件に合わされるデータ転送率が得られる。このため送信機（トランスポンダ又は基地局）へ、修正値の高さが確認信号により通報される。続いて変調区間の期間及び／又は中間範囲の期間が変化されることによって、送信機により伝送プロコトルが変化される。
【００１３】
方法の別の展開において、トランスポンダにおける供給電圧の高さが所定の値を下回るか又は上回ると、受信トランスポンダにより、確認信号が送信される。続いて基地局が、変調区間の期間及び／又は中間範囲の期間を変化することによって、この基地局がデータ伝送のためプロコトルを変化する。それによりエネルギ供給又は通信の到達距離が、データ転送率に関連して設定される。
【００１４】
【実施例】
本発明による方法を、実施例により複数の概略図面に関連して以下に説明する。
【００１５】
図１の（ａ）には、基地局ＢＳ及び受動トランスポンダＴＲのデータ伝送装置が示されている。この場合トランスポンダＴＲは、そのエネルギを、基地局ＢＳの搬送波から吸収変調により取出す。このようなシステムは自動車の分野において使用され、トランスポンダＴＲはドアキーに組込まれ、基地局ＢＳは自動車に組込まれている。基地局ＢＳは、送−受信装置ＳＥ１を制御する集積回路ＩＣ１を持っている。データを伝送するため、基地局ＢＳは振幅変調される搬送波を送信し、この搬送波はトランスポンダＴＲの送−受信装置ＳＥ２により受信され、評価のため制御装置ＣＯＮへ更に導かれ、送−受信装置ＳＥ２は、更にトランスポンダＴＲの給電のために必要なエネルギを吸収する。更に集積回路ＩＣ２は、制御装置ＣＯＮ及びメモリ装置ＳＰから成り、このメモリ装置に、とりわけデータ伝送のために使用されるプロコトルの特性量が記憶されている。トランスポンダＴＲがデータ伝送を認識すると、データ伝送の始めに制御装置ＣＯＮ内で、基地局から送られるデータビツト又は検査ビツトにおける所定の重みの変調区間の期間が求められ、メモリ装置ＳＰに記憶されている目標値により、修正値の計算が行われ、その際修正値の大きさは搬送波の変調指数の大きさに比例し、更に送−受信装置ＳＥの振動開始挙動及び振動終了挙動に関係している。別の構成では、本発明による方法は、ＰＷＭで符号化される搬送波について説明され、搬送波変調指数は０％と１００％の間で変化し、即ちデータ情報又はデータビツトの重みは、個々の変調区間の期間にわたって符号化される。更にそれぞれの変調区間の期間は、トランスポンダにおける搬送波信号が閾値より上の電圧値を発生するフイールドサイクルの測定される数から求められる。
【００１６】
図１（ｂ）には、ＰＷＭで符号化される搬送波のためのデータ伝送用プロコトルの一部が示されている。その際データビツトのｎ倍の重みに対するフイールドサイクルの数が示されている。変調区間中に測定されるフイールドサイクルの数が、ハツチングを施された中間範囲Ｆ１，Ｆ２又はＦＮ内にあると、制御装置ＣＯＮにより読取り誤差が認識され、フイールドサイクルの測定される数が、ハツチングを施されない範囲０．１，ｎの１つにあると、送信されるデータビツトに、制御装置ＣＯＮにより重みが割り当てられる。更にデータビツトの最低の重み″０″が最低の値範囲ｔ０_ｍｉｎｔ０_ｍａｘに対応せしめられ、第２の重み″１″に範囲ｔ１_ｍｉｎ〜ｔ１_ｍａｘに対応せしめられ、最後にデータビツトのｎ番目の重みに値範囲ｔｎ_ｍｉｎ〜ｔｎ_ｍａｘが対応せしめられている。
【００１７】
本発明による方法の利点は、高められる信頼性により、中間範囲Ｆ０〜Ｆ２の期間及び重み範囲０〜ｎが著しく小さくされ、それによりデータ転送率をデータビツトのｎ倍の重みに比例して高めることである。読取り誤差の同時の減少により、大きいデータ量でも、特に複数のトランスポンダが基地の領域にある時、短い通信時間が得られる。
【００１８】
図２の（ａ）〜（ｃ）には、ＰＷＭで変調される２倍の重みを持つ搬送波に対して、変調区間の測定される期間の修正が示されている。その際信号高さＳが搬送波の時間ｔについてそれぞれ示されている。信号の評価は、図１の（ｂ）に関連して説明されたように、プロコトルにより行われる。
【００１９】
図１の（ａ）には、基地局ＢＳにより送信される信号ＢＳＳが示され、この信号は、個々のデータビツトの重みの連続から成るデータ列を示し、データ語の部分である。データ列内で、個々のビツトがいわゆるフイールドギヤツプにより分離され、この時間中に信号ＢＳＳが消勢される。
【００２０】
図２の（ｂ）には、トランスポンダＴＲにある送−受信装置ＳＥ２により検出される信号ＴＲＥが示されている。その際個々のデータビツトの重みのための変調区間ｘ１，ｘ２，ｘ３及びｘ４の期間が、送−受信装置ＳＥ２にあるコイルの振動終了挙動及び振動開始挙動によって実質的に規定される一定の値Ｄだけ増大されている。更に一定の値Ｄによりフイールドギヤツプが小さくされ、両方の重み″０″及び″１″のための変調区間の期間における相対差が減少される。制御装置ＣＯＮにより、測定される期間とプロコトルにおいて定義される値との対応が行われると、制御装置により読取り誤差のみが認識される。なぜならば、測定される期間ｘ１〜ｘ４がプロコトルの中間範囲Ｆ１及びＦ２内にあるからである。
【００２１】
図２の（ｃ）には、制御装置ＣＯＮにより信号ＴＲＥの修正によって発生される信号ＴＲＣが示されている。このため信号ＴＲＥにおいて、重みを規定されている変調区間ｘ１の期間が、メモリ装置ＳＰに記憶されている目標値と比較されて、修正値Ｄを計算し、修正値Ｄにより、次の変調区間ｘ２，ｘ３及びｘ４の期間が小さくされる。続いて制御装置ＣＯＮにより、データ信号の評価が行われる。修正によって、信号ＴＲＣにおける変調区間の期間が基地局から送信される信号ＢＳＳの変調区間の期間と同じ大きさになる。
【００２２】
新しい方法の利点は、修正により送−受信装置のトランスポンダ毎に異なる振動開始挙動及び振動終了挙動が修正されることである。更に通信条件の変化に関連して閾値の高さから生じかつ供給電圧の変化から生じる変調区間の変化が抑制される。更に到達距離が高められる。なぜならば、トランスポンダと基地局との間の通信距離が大きい場合、搬送波の検出される振幅が近距離電磁界への接近に応じて速く減少し、トランスポンダから基地局へ送信される確認信号により、基地局が変調区間の期間を大きくするからである。従ってデータ伝送の時間的平均において、トランスポンダのエネルギ利得が高められ、即ちそれにより通信到達距離が増大される。別の利点は、基地局のフイールドからのエネルギ供給が充分であると、トランスポンダが、基地局により変調区間を少なくさせて、通信時間を短くする。更に通信条件又は受信条件が、データ伝送中にデータ転送率の低下を必要とし、従ってボー率の整合調整を行う場合、データ転送率をが再び低下される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は基地局及び受信トランスポンダを持つ装置を意味し、（ｂ）はデータビツトのｎ倍の重みを持つ、ＰＷＭで符号化される。搬送波のための伝送プロコトルの一部を示す。
【図２】（ａ）は基地局から送信されるＰＷＭで符号化信号を示し、（ｂ）は（ａ）の信号の変調区間のトランスポンダにおいて測定される期間を示し、（ｃ）は（ｂ）の信号のトランスポンダにおいて修正される期間を示す。
【符号の説明】
ＢＳ　　　　　　基地局
ＴＲ　　　　　　トランスポンダ
ｘ１〜ｘ４　　　変調区間
Ｄ　　　　　　　偏差

Claims (8)

1. 振幅変調によりデータビツトが変調される電磁搬送波により、基地局（ＢＳ）とトランスポンダ（ＴＲ）との間でデータを伝送する方法において、
   データビツトの変調区間（Ｘ１）の期間が求められて、目標値と比較され、変調区間（Ｘ１）の期間の実際値と目標値との偏差（Ｄ）から、修正値が計算され、
   この修正値により、次のデータビツトの変調区間（Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４）の期間の実際値が修正される
   ことを特徴とする、データの伝送方法。
2. 修正値の計算が、データビツトから成るデータ列の始めに行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 修正値の計算が、検査ビツトの所定の重みにより行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 修正値の計算がデータ列内で数回行われることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の方法。
5. 受動トランスポンダ（ＴＲ）では、修正値の計算がトランスポンダ（ＴＲ）において行われることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の方法。
6. 変調区間（Ｘ１）の期間を求めるため、変調区間内にある搬送波のフイールドサイクル（Ｆｉｅｌｄｃｙｃｌｅ）が数えられることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の方法。
7. トランスポンダ（ＴＲ）が確認信号を送信し、基地局（ＢＳ）が次のデータ列の変調区間の期間を変化することを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の方法。
8. 供給電圧の高さが所定の値を下回るか又は上回ると、受信トランスポンダ（ＴＲ）により、確認信号が送信されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。

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